JP6604759B2 - カーボンナノチューブウェブの製造方法、カーボンナノチューブ集合体の製造方法およびカーボンナノチューブウェブの製造装置 - Google Patents
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Description
(1)カーボンナノチューブウェブの製造方法
本発明のカーボンナノチューブウェブの製造方法の第1実施形態は、例えば、図1に示すように、基板1上に配置されるカーボンナノチューブアレイ2を準備する工程(調製工程)と、カーボンナノチューブアレイ2からカーボンナノチューブウェブ3を引き出す工程(引出工程)とを含んでいる。
このようなカーボンナノチューブウェブ3は、各種産業製品、例えば、カーボンナノチューブ撚糸5、カーボンナノチューブ積層シート6(図5B参照)などに加工される。
カーボンナノチューブ撚糸5の製造方法は、例えば、図1に示すように、カーボンナノチューブウェブの製造装置の一例としての紡績装置20により連続的に実施される。紡績装置20は、ウェブ製造ユニット21と、紡績ユニット23とを備えている。
[1]カーボンナノチューブウェブ3は、図3Bおよび図3Cに示すように、左右方向に揺動されながら、前側に向かってカーボンナノチューブアレイ2から引き出される。
次に、図4A〜図4Cを参照して、本発明の第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態では、上記した第1実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。
次に、図5Aおよび図5Bを参照して、本発明の第3実施形態について説明する。なお、第3実施形態では、上記した第1実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。
次に、図6を参照して、本発明の第4実施形態について説明する。なお、第4実施形態では、上記した第1実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。
第1実施形態〜第4実施形態では、テンションローラ22の周面22Aは、凹凸がない平滑面であるが、好ましくは、図7Aおよび図7Bに示すように、凹凸形状を有する。
ステンレス製の基板(ステンレス基板)に二酸化ケイ素膜を積層した後、二酸化ケイ素膜上に、触媒層として鉄を蒸着した。なお、基板は、長尺かつ平帯形状を有しており、基板の長尺方向(縦方向)の長さは、10m、基板の幅方向(横方向)の長さは、20mmである。また、基板の厚みは、50μmである。
引出工程において、テンションローラを揺動させず、カーボンナノチューブウェブを揺動させずに引き出したこと以外は、実施例1と同様にして、カーボンナノチューブウェブを調製した。
2 カーボンナノチューブアレイ
3 カーボンナノチューブウェブ
4 カーボンナノチューブ
5 カーボンナノチューブ撚糸
6 カーボンナノチューブ積層シート
10 カーボンナノチューブ単糸
20 紡績装置
22 テンションローラ
22A テンションローラの周面
33 シート製造装置
34 巻回軸
Claims (11)
- 基板上に配置され、前記基板に対して垂直に配向される複数のカーボンナノチューブからなるカーボンナノチューブアレイを準備する工程と、
前記カーボンナノチューブアレイから、複数のカーボンナノチューブ単糸が並列配置されるように引き出されてなるカーボンナノチューブウェブを引き出す工程と、を含み、
前記複数のカーボンナノチューブ単糸のそれぞれは、複数のカーボンナノチューブが直線状に連続的に繋がって形成され、前記カーボンナノチューブウェブにおいて、前記複数のカーボンナノチューブ単糸は、前記カーボンナノチューブ単糸の延びる方向と交差する方向に並列配置され、
前記カーボンナノチューブウェブを引き出す工程において、
前記カーボンナノチューブウェブを、前記基板の厚み方向および前記カーボンナノチューブウェブの引出方向の両方向と交わる方向に揺動させることを特徴とする、カーボンナノチューブウェブの製造方法。 - 前記カーボンナノチューブウェブを引き出す工程において、
前記カーボンナノチューブウェブを、接触部材に接触させ、
前記接触部材を揺動させることにより、前記カーボンナノチューブウェブを揺動させることを特徴とする、請求項1に記載のカーボンナノチューブウェブの製造方法。 - 前記カーボンナノチューブウェブを引き出す工程において、
前記カーボンナノチューブウェブを、接触部材に接触させ、
前記基板を揺動させることにより、前記カーボンナノチューブウェブを揺動させることを特徴とする、請求項1に記載のカーボンナノチューブウェブの製造方法。 - 前記接触部材における、前記カーボンナノチューブウェブと接触する表面は、凹凸形状を有していることを特徴とする、請求項2または3に記載のカーボンナノチューブウェブの製造方法。
- 前記接触部材における、前記カーボンナノチューブウェブとの接触部分は、前記揺動方向の内側に向かうにつれて、前記カーボンナノチューブウェブとの接触方向外側に向かって傾斜する傾斜面を有していることを特徴とする、請求項2〜4のいずれか一項に記載のカーボンナノチューブウェブの製造方法。
- 前記接触部材は、円柱形状を有するローラであることを特徴とする、請求項2〜5のいずれか一項に記載のカーボンナノチューブウェブの製造方法。
- 請求項2〜6のいずれか一項に記載のカーボンナノチューブウェブの製造方法により製造されるカーボンナノチューブウェブを、前記接触部材上を通過させた後、加工する工程を含んでいることを特徴とする、カーボンナノチューブ集合体の製造方法。
- 前記カーボンナノチューブウェブを加工する工程において、前記カーボンナノチューブウェブを撚り合わせて撚糸とすることを特徴とする、請求項7に記載のカーボンナノチューブ集合体の製造方法。
- 前記カーボンナノチューブウェブを加工する工程は、
円柱形状を有する巻回軸を準備する工程と、
前記カーボンナノチューブウェブを、前記巻回軸の周面に複数周巻き付ける工程と、
前記巻回軸の周面に複数周巻き付けられた前記カーボンナノチューブウェブを、前記巻回軸の軸線方向に切断して、シート形状に形成する工程と、を含むことを特徴とする、請求項7に記載のカーボンナノチューブ集合体の製造方法。 - 前記カーボンナノチューブウェブを加工する工程において、前記カーボンナノチューブウェブを、揮発性の液体に浸漬することを特徴とする、請求項7に記載のカーボンナノチューブ集合体の製造方法。
- 垂直に配向される複数のカーボンナノチューブからなるカーボンナノチューブアレイが配置される基板と、
前記カーボンナノチューブアレイから、複数のカーボンナノチューブ単糸が並列配置されるように引き出されてなるカーボンナノチューブウェブと、
前記基板に対して、前記カーボンナノチューブウェブの引き出し方向の下流に配置される接触部材と、を備え、
前記複数のカーボンナノチューブ単糸のそれぞれは、複数のカーボンナノチューブが直線状に連続的に繋がって形成され、前記カーボンナノチューブウェブにおいて、前記複数のカーボンナノチューブ単糸は、前記カーボンナノチューブ単糸の延びる方向と交差する方向に並列配置され、
前記接触部材または前記基板は、前記基板の厚み方向および前記カーボンナノチューブウェブの引出方向の両方向と交わる方向に揺動可能であることを特徴とする、カーボンナノチューブウェブの製造装置。
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